인하대학교 사회인프라공학과 생태수리학 보고서(개수로의 유량측정 실험)

소개

인하대학교 사회인프라공학과 생태수리학 보고서(개수로의 유량측정 실험)

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. Data Sheets
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
개수로에서의 실제 유량과 위어의 유량 공식에 의한 이론 유량을 비교하여 유량계수를 결정한다. 개수로 상의 삼각 위어와 사각 위어에서의 유량 결정 공식을 유도한다. 위어(weir)를 월류(overflow)하는 수심으로부터 이론 유량을 결정하고 이론 유량과 실제 유량의 비교를 통한 유량계수(discharge coefficient)를 결정한다.

1. 실험이론
1) 개수로 흐름(Open Channel)
개수로 흐름은 대기와 접하는 자유 수면(free surface)을 갖는 흐름을 의미한다. 개수로 흐름은 하상경사에 따른 중력이 흐름의 주된 원동력이고 수표면은 대기압의 영향을 받는다. 흐름 단면적은 시·공간적으로 변할 수 있으며, 흐름 특성이 관수로(pipe channel)에 비해 복잡하다. 이는 흐름에 따라 물의 내부마찰과 경계면과의 마찰로 인해 마찰저항이 나타나고, 이것에 의해 에너지 손실이 발생한다.

ⅰ. 시공간에 따른 개수로 흐름의 분류
ⅰ-1. 시간에 따른 분류
ⅰ-1-1. 정상류(steady flow)
정류라고도 부르며, 임의의 한 점에서의 흐름 특성(속도, 압력, 밀도, 수심 등)이 시간이 경과해도 변화하지 않는 흐름으로 이상적인 조건에서의 흐름이다. 평상시의 하천은 근사적으로 정상류로 취급한다.

ⅰ-1-2. 비정상류(unsteady flow)
부정류라고도 부르며, 임의의 한점에서의 흐름 특성(속도, 압력, 밀도, 수심 등)이 시간에 따라 변화하는 흐름을 말한다. 홍수시에는 시간에 따른 강우 변화로 인해 비정상류가 발생한다.

ⅰ-2. 공간에 따른 분류
ⅰ-2-1. 등류(uniform flow)
임의의 주어진 시간에 공간(위치)이 변화해도 흐름 특성이 변화하지 않는 흐름을 말한다.

ⅰ-2-2. 부등류(nonuniform flow)
임의의 주어진 시간에 공간(위치)이 변화함에 따라 흐름 특성이 변화하는 흐름을 말한다.

참고자료

· 생태수리학 및 실험 ‘개수로의 유량측정 실험(Flow over a Weir)’ 강의노트
· 생태수리학 및 실험 ‘Ch 10. 수로의 형상과 흐름 특성_1’ 강의노트
· 생태수리학 및 실험 ‘Ch 12. 개수로의 에너지 원리_3’ 강의노트
· 심명필, 수리학, 동화기술(2015)